CN115382005A - 一种不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料，其由含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶制备而成。本发明通过生物纤维素提供了良好的机械性能，优秀的吸水持水性，不会粘连伤口，避免二次损伤；本发明通过枯草芽孢杆菌提供抗菌效果，避免使用抗生素，对于耐抗生素细菌也具有良好的抗菌作用；本发明通过同时接种，二次培养的方法，能够使枯草芽孢杆菌能够均匀且大量的存在于生物纤维素膜的空间网状结构中，保证枯草芽孢杆菌活力的同时，能够使敷料在整个使用过程中持续保持抗菌作用。
Description
技术领域
本申请涉及一种医用材料技术领域，特别是一种医用生物敷料，更具体而言，涉及一种不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料。
背景技术
医用敷料是指包伤的用品，用以覆盖疮、伤口或其他损害的医用材料。使用最早、最广泛的医用敷料是天然纱布，其能够快速吸收伤口创面的渗出液，对伤口创面起到一定的保护作用，但是其通透性太高，不利于伤口保持湿润，且其容易与创面粘结，更换时容易造成二次损伤，更为重要的是，外界的微生物能够通过其进入到伤口创面，引发交叉感染。近年来，随着医学的不断发展和进步，许多新型的医用敷料已经问世并投入使用。
生物纤维素，又称为细菌纤维素（Bacterial Cellulose，BC），是一种由细菌代谢得到的天然纤维素膜，其具有很高的纤维素纯度，与植物纤维素相比，其不含有木质素，半纤维素等杂质，且具有超精细的网状结构，因此具有更大的表面积，优秀的机械性能和良好的吸水和持水性能，在制备敷料方面具有优秀的应用前景。但是，生物纤维素本身并没有抗菌性能，在防止伤口感染方面并没有特别的功效。
抗菌敷料是通过在敷料中加入抗菌成分，而在保护伤口创面，吸收渗出液的同时，进一步抗炎杀菌，抗菌敷料的使用无疑能够更好的促进伤口的愈合。而最常用的抗菌敷料即是在敷料中添加抗生素成分。但是，随着抗生素的大量使用，耐抗生素的细菌也在不断增多，目前每年全球约有70万例抗生素死亡是由于抗生素耐药性所引起的。因此，我们亟需开发出不含抗生素的抗菌敷料，来抵抗耐抗生素细菌的感染。
枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），是芽孢杆菌属的一种，广泛分布在土壤及腐败的有机物中, 由于易在枯草浸汁中繁殖而得名。枯草芽孢杆菌菌体在生长过程中会产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或感染致病菌有明显的抑制作用。此外，最新的研究成果表明，枯草芽孢杆菌可以分泌一种被称为“丰原素（Fengycin）”的脂肽，其能够阻止许多有害细菌的“群体感应”信号，从而抑制有害细菌的生长繁殖。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料，其由含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶制备而成。
上述的医用生物纤维素抗菌敷料，所述含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶是通过如下步骤制备的：
1）将生物纤维素产生菌和枯草芽孢杆菌制成混合菌液；
2）用适宜生物纤维素产生菌生长繁殖的的液体培养基在有氧条件下培养3-7天，培养温度为25-35℃；
3）收集液体培养基中的凝胶，将其转移到适宜枯草芽孢杆菌生长繁殖的液体培养基中，再在无氧条件下再培养2-5天，培养温度为32-40℃，获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其中所述的生物纤维素产生菌可以是能够产生物纤维素的各种细菌，优选是木葡糖酸醋杆菌。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其中所述的适宜生物纤维素产生菌生长繁殖的液体培养基是能够培养生物纤维素产生菌的各种液体培养基，包括各种天然培养基或人工配制培养基，优选是椰子水培养基、糖蜜培养基或HS培养基。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其中所述的适宜枯草芽孢杆菌生长繁殖的液体培养基可以是各种能够培养枯草芽孢杆菌的液体培养基，优选是LB培养基或MRS培养基。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其中步骤2）中的培养温度优选为30℃。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其中步骤3）中的培养温度优选为37℃。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其中步骤2）和3）中的培养均在中性pH下进行。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，可以通过培养获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶后，直接进行切割和独立包装，制成湿润的医用抗菌敷料。
本发明中所述的医用生物纤维素抗菌敷料，也可以在获得所述含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶后，切割后再进行低温干燥和独立包装，制成干燥的医用抗菌敷料。脱水的目的是为了降低储运的成本，所述干燥的医用抗菌敷料在使用前进行复水即可。
与现有技术相比，本发明能够取得如下的有益效果：
1）通过生物纤维素提供了良好的机械性能，优秀的吸水持水性，不会粘连伤口，避免二次损伤；
2）通过枯草芽孢杆菌提供抗菌效果，避免使用抗生素，对于耐抗生素细菌也具有良好的抗菌作用；
3）通过同时接种，二次培养的方法，首先无需对生物纤维素膜进行繁琐的清洗、纯化操作；更重要的是能够使枯草芽孢杆菌能够均匀且大量的存在于生物纤维素膜的空间网状结构中，保证枯草芽孢杆菌活力的同时，能够使敷料在整个使用过程中持续保持抗菌作用。
具体实施方式
为了更好地对本发明进行说明，我们提供了如下的具体实施例和实验例，但是需要说明的是，其不应被理解为对本发明的任何限制，事实上，任何在此基础上作出的改变或变型，只要是能够实现本发明发明目的的，其都应该属于本发明的保护范围。
一、含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶的制备
实施例1
将木葡萄酸醋杆菌（生物纤维素产生菌）和枯草芽孢杆菌制成混合菌液；然后用液态的椰子水培养基在30℃、中性pH下，静态浅盘发酵培养5天，收集培养基表面的凝胶膜，将其转移到LB液体培养基中，在无氧条件下，37℃、中性pH条件下再培养3天，获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶。
实施例2
将红茶菌（生物纤维素产生菌）和枯草芽孢杆菌制成混合菌液；然后用液态的HS培养基在28℃、中性pH下，摇床动态发酵培养3天，收集培养基中的凝胶物，将其转移到MRS液体培养基中，在无氧条件下，35℃、中性pH条件下再培养2天，获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶。
二、不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料的制备
实施例3
将实施例1中制备的含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶，用去离子水冲洗后，切割成常规敷料的大小和厚度，真空包装成湿润的不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料。
实施例4
将实施例2中制备的含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶，用去离子水冲洗后，切割成常规敷料的大小和厚度，通过真空低温干燥后，真空包装成干燥的不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料。
三、不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料对金黄色葡萄球菌的抗菌作用
实验例1
伤口感染中，金黄色葡萄球菌是主要的有害细菌，因此以金黄色葡萄球菌作为实验对象菌。
实验方法：抑菌圈法：TSA平板培养基，加入金黄色葡萄球菌菌液，放入抗菌敷料小圆片，继续培养，观察小圆片四周是否出现抑菌圈。
组别：
对照组：将木葡萄酸醋杆菌制成菌液，然后用液态的椰子水培养基在30℃的温度下，静态浅盘发酵培养5天，收集培养基表面的凝胶膜，切割成小圆片。
实验组1:取3个月前通过实施例3中方法制备的湿润不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料，切割成小圆片。
实验组2:取3个月前通过实施例4中方法制备的干燥不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料，在去离子水中浸泡复水后，切割成小圆片。
实验结果：继续培养3天后，对照组小圆片四周未出现抑菌圈，而实验组1和2的小圆片四周均出现明显的抑菌圈，证明本发明的不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料对金黄色葡萄球菌具有明显的抑菌作用。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种不含抗生素的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：其由含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶制备而成。
2.根据权利要求1所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：所述含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶是通过包含如下步骤的方法制备的：
1）将生物纤维素产生菌和枯草芽孢杆菌制成混合菌液；
2）用适宜生物纤维素产生菌生长繁殖的液体培养基在有氧条件下培养3-7天，培养温度为25-35℃；
3）收集液体培养基中产生的凝胶，将其转移到适宜枯草芽孢杆菌生长繁殖的液体培养基中，再在无氧条件下再培养2-5天，培养温度为32-40℃，获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶。
3.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：所述的生物纤维素产生菌是木葡糖酸醋杆菌。
4.根据权利要求3所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：所述的适宜生物纤维素产生菌生长繁殖的液体培养基是椰子水培养基、糖蜜培养基或HS培养基。
5.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：所述的适宜枯草芽孢杆菌生长繁殖的液体培养基是LB培养基或MRS培养基。
6.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：其中步骤2）中的培养温度为30℃。
7.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：其中步骤3）中的培养温度为37℃。
8.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：步骤2）和3）中的培养均在中性pH下进行。
9.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：通过培养获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶后，再经过切割和独立包装，制成湿润的医用抗菌敷料。
10.根据权利要求2所述的医用生物纤维素抗菌敷料，其特征在于：通过培养获得含有活性枯草芽孢杆菌的生物纤维素凝胶后，切割后再通过低温干燥和独立包装，制成干燥的医用抗菌敷料。
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